1知识与技能(1)阐明细胞核的结构和功能。(2)尝试制作真核细胞的三维结构模型。(3)学会进行实验数据分析。2过程与方法(1)通过自主互动的过程式教学，领悟细胞核的功能、细胞核的结构以及功能与结构相适应的关系。(2)分小组尝试制作真核细胞的三维结构模型，展开组间评价竞争机制，既发挥每个学生的潜能，又使学生学习和体会合作的愉悦。学习目标3情感态度与价值观(1)认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。(2)在合作与交流中分享解决问题后的愉悦。一、细胞核的分布与功能1分布在光学显微镜下最容易观察到的细胞结构是_，除高等植物成熟的_细胞和哺乳动物成熟的_细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。2功能细胞核控制着细胞的代谢和_，是细胞的“控制中心”。知识清单二、细胞核的结构1核膜(1)位置：细胞核的最外面。(2)结构：_层膜。(3)功能：把核内物质与_分开。2核孔(1)位置：核膜上。(2)功能：实现核质之间频繁的_和_。3 核 仁 ： 与 某 种 _的 合 成 以 及_的形成有关。4染色质(1)成分：主要由_和_组成。(2)染色质与染色体的比较染色质染色体同种物质主要成分：_特性：易被_染料染成深色，性质、结构稳定功能：_的主要载体不同时期分裂间期分裂期三、模型构建1概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的_的描述。2 类 型 ： 物 理 模 型 、 _、_等。例如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于_。答案：细胞核筛管红遗传双细胞质物质交换信息交流RNA核糖体DNA 蛋白质 DNA、蛋白质 碱性DNA概括性概念模型数学模型物理模型难点1 细胞核的功能解读1课本资料1、2、3中实验解读实验内容实验方法实验结果得出结论两种美西螈细胞核移植将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核，移植到白色美西螈去核卵细胞中发育成的美西螈都是黑色美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的横缢蝾螈受精卵用头发横缢蝾螈受精卵，一半有核，一半无核有核的一半能分裂、分化，无核的则不能蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的将变形虫切成两半切成一半有核，一半无核有核部分能生长、分裂、再生，具有应激性，无核部分只能消化食物变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的难点互动2.伞藻嫁接和核移植实验(1)伞藻嫁接实验解读(图甲)将A中的伞帽均去掉得B；将B中的伞柄交换位置嫁接得C；继续培养C得D结论：伞帽形状与伞柄无关。(2)伞藻核移植实验解读(图乙)将F的伞帽和细胞核去掉；将E的细胞核取出，并移植到F中；继续培养移植核后的F得G。结论：伞藻的伞帽形状由细胞核控制，而与伞柄无关。说明：图乙是对图甲实验的补充，进一步验证细胞核功能。总结：生物体的形态结构的构建，主要与细胞核有关。3对细胞核功能的理解细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。(1)细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了亲子代在遗传性状上的一致性。(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物体的性状。特别提示：原核生物的拟核是遗传物质储存的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。每个真核细胞通常只有一个细胞核，也有的细胞含有两个或两个以上的细胞核，如骨骼肌细胞。也有极少数细胞没有细胞核，如高等植物韧皮部成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等。例1汉麦林(Hammerlin)的实验如下图所示，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断a，再在近杯处切断e，此中间的茎b置于海水中可再生一杯c，但将此杯切掉后，不能再生第二个杯d；e处不能再生出其他部分；a处可以再生一完整个体f，将其切断后的g处，还可再生一完整个体。这个实验可以说明(多选)()A决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细胞质B决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核C杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果Db能再生一杯是因为b中含有与藻杯发生有关的物质答案：BD解析：茎b中无细胞核，最终不能再生第二杯d，而a处可以再生一完整的个体，可推测决定藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核。茎b可再生一杯，说明地中海杯状藻中间茎内有与藻杯发生有关的物质。变式训练1下图是两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验示意图。(1)上 述 实 验 的 大 体 过 程 是 ： 将 甲 种 伞 藻 的_部分嫁接到乙种伞藻的_。(2)_。(3)实验结果说明了_。答案：(1)伞柄中段带核的假根段(2)甲种伞柄中段长出了乙种伞盖；乙种伞柄中段长出甲种伞盖(3)伞盖形状是由细胞核内遗传物质控制的解析：从图中看出，单细胞伞藻的细胞核存在于假根中。嫁接后，在种甲的假根上接的是种乙的伞柄，以后在这段种乙的伞柄上新长出的是种甲的伞形帽；在种乙的假根上接的是种甲的伞柄，以后在这段种甲的伞柄上新长出的是种乙的菊花形帽。帽的形状总是与假根的类型一致，因为细胞核在假根里，细胞核的遗传物质决定了伞藻帽的形状。难点2 细胞核的结构1核膜(1)核膜的结构：核膜是双层膜结构，外膜上附着有许多核糖体，常与内质网膜相连，其上有核孔。(2)核膜的化学组成：主要是磷脂分子和蛋白质分子。(3)核膜的功能起屏障作用。把核内物质(主要是DNA)与细胞质分隔开。控制细胞核与细胞质之间的信息交流与物质交换。2核仁：是一种匀质的球形、无膜结构的小体。与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。3染色质(1)概念：染色质是指细胞核中容易被碱性染料(如龙胆紫溶液、醋酸洋红溶液等)染成深色的物质。(2)成分：主要是DNA和蛋白质，DNA是遗传信息的载体。(3)染色质与染色体可以相互转化，表示如下：染色质和染色体的比较名称项目染色质染色体同一物质成分相同主要成分是蛋白质和DNA性质相同容易被碱性染料染成深色功能相同是遗传物质的主要载体不同时期分裂间期分裂期两种形态细长丝状杆状或圆柱状例2以下关于细胞核的叙述正确的是()A核膜为双层膜，外膜的外表面附着有很多核糖体B不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的C细胞核内的液体叫做细胞液D核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道答案：A解析：在不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，经研究发现，在蛋白质合成旺盛的细胞(如植物的分生组织细胞和肿瘤细胞等)中核仁数目较多，体积较大；而在一些蛋白质合成不活跃的细胞(如精细胞、肌细胞等)中，核仁很小或根本没有(因为核仁与核糖体形成有关)。细胞核内的核孔虽是某些大分子的运输通道但并不是任意通过的通道，并且细胞核内的DNA分子一般只在核内贮存或复制，并不进入细胞质。核膜由双层膜构成，外膜的外表面附着有许多核糖体，是正确的。这一点从课本的插图中也可以看得很清楚。变式训练2下列有关细胞核结构的叙述，正确的是()A代谢旺盛的细胞核DNA数量上升B细胞核的核膜对物质的通过具有选择性，核孔没有C不同细胞中核仁的大小和数量是一样的D细胞核行使遗传功能的重要结构是染色体答案：D解析：代谢旺盛的细胞蛋白质含量高，因此mRNA、核糖体较多，核孔数目增多，核仁体积增大。核膜、核孔对物质的进出都有选择性。细胞核的主要功能是遗传与代谢的控制中心，其行使者是DNA，而DNA是染色体的主要成分之一。细胞核、细胞质功能关系研究1实验一：变形虫的切割实验(参见教材)2实验二：伞藻的嫁接实验3施佩曼(SpemannH)的蛙受精卵实验1928年，德国学者施佩曼将蛙受精卵结扎，但一个半球含细胞核，另一个半球不含细胞核。结果有细胞核的半球能够进行正常的卵裂，没有细胞核的则不能卵裂。在16个或32个细胞的时期，他让一个细胞核通过结扎处进入无核的半球，结果这个半球也开始卵裂，并且发育成了正常胚胎。知识拓展4体验童第周的鱼类核移植实验我国著名学者童第周教授把细胞核移植技术引入鱼类发育学研究。童第周的方法是在显微镜下，将一个胚胎细胞的核取出来，移植到另一个预先去除了核的卵细胞中。这种新形成的杂交细胞，包含了第一个细胞的细胞核和另一个卵细胞的细胞质，也叫核质杂种。这一研究成果证实了脊椎动物远缘种间的核质可配合性，克隆动物的载体不局限于同种或亚种的去核卵。随后我国科学家于1982年将培养30多天的成熟银鲫的肾细胞核移入去核卵中，得到1尾性成熟的银鲫，当时称“体细胞试管鱼”。这是世界第一例体细胞核移植克隆的脊椎动物。这尾体细胞克隆鱼比体细胞克隆羊“多利”问世早15年！因为种种原因，这一艰苦卓绝的研究鲜为人知，未引起学术界应有的重视。5“多利”绵羊的诞生过程“多利”绵羊的身世的确旷古未闻。它有三个母亲，却没有一个父亲。它的胚胎发育和诞生的过程，全部受到英国罗林研究所威尔莫特小组的操纵。他们先用药物促使母羊A排卵，然后将未受精的卵的全部染色体吸空，使之成为一个具有活性但无遗传物质的“卵空壳”，接着他们从母羊B一只6龄绵羊的乳腺中取出一个普通细胞，通过电流刺激作用，使乳腺细胞的细胞核与“卵空壳”结合成一个含有新的遗传物质的卵细胞，这个卵细胞在试管中发育成胚胎后，再将其植入母羊C的子宫。1996年7月，“多利”在科学家们忐忑等待的心情中降临世间。三只母羊对它都有生育之恩，但只有母羊B，那只为它提供了细胞核的6龄绵羊，才是她的真正“生母”。“多利”继承了它的全部DNA遗传基因，换句话说，多利是母羊B百分之百的复制品。实验总结：上述实验一和实验二侧重于细胞核质关系的研究，细胞核质彼此相互依赖，两者缺一便不能生存。细胞核控制遗传信息，而细胞质对细胞核有重要作用。实验三：德国施佩曼实验，目的是说明细胞核在胚胎发育过程中的主导作用。该实验用同一个受精卵细胞进行两次对照实验(空白对照、自身对照)，较好地说明了细胞核在胚胎发育过程中的主导作用。实验四：童第周的鱼类核移植实验，实验成功的理论依据：细胞核是遗传信息库。中国科学家首创转基因鱼研究和世界首批克隆“多利”羊的成功说明细胞核具有遗传信息功能。例(2009西安)为了研究细胞核是否为活细胞所必需，一位生物学家做了这样的实验。他研究了100个细胞，把每个细胞都分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的条件下培养。他得到下面的实验数据：时间/d细胞无核部分的存活个数18126232040时间/d细胞核部分的存活个数17927837747410673065表一表一表二表二请回答下列问题：(1)如果你是这位生物学家，你怎样解释表一中的数据？_。(2)表二数据说明了_。(3)由表一、表二得出的结论是_。(4)表二中，有部分细胞有核部分也死亡了，其原因可能是_。答案：(1)细胞无核部分全部死亡，是因为没有细胞核，细胞的生命活动就不能进行(2)细胞核对于细胞的生命活动不可或缺(3)细胞核控制着细胞的代谢和遗传(4)细胞的正常凋亡或人为因素对细胞造成了伤害致死解析：表一中细胞无核部分的死亡个数随着培养天数的增加而增加，原因是没有细胞核，细胞的生命活动就不能进行。表二中，细胞有核部分存活个数和时间都要比无核部分多和长，同样说明细胞核对于细胞的生命活动不可或缺。表二中，细胞有核部分的死亡原因可能是细胞的正常凋亡或人为因素对细胞造成了伤害致死。变式训练 下图表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成三截(图中a：纤毛；b：大核；c：根部)，能再生成喇叭虫的是()ABC D答案：B解析：b为大核，含有控制喇叭虫遗传的物质。1(2011江苏卷)核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是()随堂练习A亲核蛋白进入细胞核由头部决定B亲核蛋白进入细胞核不需要载体C亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同答案：C2下列有关染色质或染色体的叙述中，不正确的是()A染色质是细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质B染色质或染色体的成分主要是DNA和蛋白质C染色体是由染色质高度螺旋化、缩短变粗形成的D染色质和染色体的形态、结构、化学成分都完全相同答案：D解析：染色质和染色体的形态不同：染色质是极细的丝状物，而染色体是圆柱状或杆状。两者是同一物质在细胞不同时期的两种存在形态。3细胞核的主要功能是()A进行能量转换 B合成蛋白质C贮存和复制遗传物质 D贮存能源物质答案：C解析：考查对细胞核功能的掌握情况，细胞核的主要功能有两点：一是遗传物质贮存和复制的场所，二是细胞遗传特性和新陈代谢的控制中心。4细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是()A细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动B病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成C离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动D离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各项生命活动答案：C解析：细胞是一个有机的统一整体，只有保持其结构的完整性，才能正常完成各项生命活动。5人体细胞中，具有双层膜结构的是()A线粒体和叶绿体B核膜和线粒体C内质网和高尔基体D线粒体和细胞膜答案：B解析：本题考查学生对细胞内膜结构的理解。细胞内具有双层膜结构的有线粒体、叶绿体和核膜，而人体细胞内无叶绿体；细胞内具有单层膜结构的有内质网、高尔基体、液泡、溶酶体和细胞膜。6下图为细胞核结构模式图，请回答：(1)图 中 对 核 内 物 质 起 屏 障 作 用 的 是 _，它是由_层膜构成的，细胞质合成的蛋白质是通过其上的_进入细胞核的。(2)细胞核行使遗传功能的重要结构是_，遗传信息存在于其组分的_上。(3)结构是_。(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异：_。答案：(1)核膜两核孔(2)染色质DNA(3)核仁(4)原核细胞的拟核无图中的核膜、核孔、核仁、染色质等结构，其DNA不与蛋白质结合。